A NEW idea From Laminar Flow to Turbulence

shinemin

A simple variational criterion for turbulent flow in pipe
Variational criterion and modeling.
The variational criterion dominating the fluid velocityprofile in turbulent flow in pipe could be physically expressed as may be U(r)=U(max)[1-(r/R)^n1)]^(1/n2)].when it is the laminar flow ,n1 tendency to 2and n2 tendency to 1;while it is tend to Turbulence,n1 ,n2 tendency to infinity .how do you think?welcome to communicate .

周华

[这个贴子最后由周华在 2003/10/16 12:43pm 第 1 次编辑]

根据你的公式，管内速度型将从层流时的抛物线逐渐变化为湍流时的直线，定性上看是正确的，关键是看n1和n2如何随雷诺数变化。另一个可能的麻烦是，管内湍流的转捩过程存在一个“迟滞”效应，即随流速增长和减小，从层流变化到湍流再由湍流变为层流的变化轨迹不重合，也就是说临界雷诺数存在上临界雷诺数（比如4000）和下临界雷诺数（比如2000），在两个临界雷诺数之间的区域为过渡区，在这个区域中雷诺数相同时，流态既可能是层流也可能是湍流，速度型随之会发生变化，因此在过渡区中速度型无法用一个公式描述。

shinemin

but the my assuming expression (U(r)=U(max)[1-(r/R)^n1)]^(1/n2)].)to suit both laminar and turbulent flow, the radial velocity profile in pipe flow
could be well polt with the experimental data correlated by Karman (1939) and Bejan (1982).The n1,n2 can through OPT of the viscous disspation is min.(References:Bejan, A. (1982). Entropy generation through heat and fluid flow. New York: Wiley.).I am sorry that I can not transfer the figures  of Radial velocity distribution in pipe calculated from  My Model  in comparison with Karman’s experimental correlation let you see,because I did kown how to transfer.haha.Thank you talk with me !

eremiteqhq

好

lcw

个人认为用实验数据做为依据，采用这样的经验方程是可以的，甚至可以采用另外形式的方程。关键是将该模型用于研究什么问题，如果是研究工程问题，进行粗略计算是可以的，要是研究机理问题，或者精确评价流场,我想可能就无能为力了。
但它不能反映物理本质，只能近似描述大概的主流速度剖面，不能给出精确的速度剖面，特别是近壁区复杂的剖面形式，至多是一经验方程。

yuren3

关于转捩，不能光看速度型如何。
特别制造一种流动让他初始进入管道。
给定一种你判断可以是湍流的流动速度分布。
在入口处，雷诺数小，一定是层流。
另外就是形成了这种速度分布，
给他在管道施加顺压梯度，
他还会是以层流延续下去。
还是稳定性方程分析失稳边界比较好，
后面湍不湍，积分平均压力梯度，
来判断入（湍流）世（界）问题

yuren3

?